压型钢板墙体系滞回性能试验研究

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压型钢板墙通常被作为隔墙或围护结构使用,不考虑其对结构整体性能的影响。考虑到压型钢板平面内及平面外刚度大、屈曲后强度高等优点,笔者提出了压型钢板墙结构体系,将压型钢板墙作为主要抗侧力构件和耗能构件,使其有效地参与到整体结构工作当中,必将对结构耗能减震带来积极作用。本文采用试验研究与理论分析相结合的方法,对压型钢板墙体系在低周往复水平荷载作用下的滞回性能进行了系统的分析。论文具体完成了以下内容:(1)完成了8个压型钢板墙试件的设计、制作和试验分析,研究了低周往复水平荷载下压型钢板墙的破坏模式以及拉力带的发展规律,对比了各个试件的承载力、抗侧刚度、延性以及耗能性能。(2)分析了影响压型钢板墙滞回性能的主要因素,包括波纹形状、布置形式、框架节点连接形式以及加劲处理。结果对比表明,压型钢板与钢框架的连接可靠性是影响压型钢板墙性能的主要因素,波纹形状和布置形式对结构性能的影响较大,框架梁柱节点采用半刚性连接和加劲处理对体系性能有较大提升。(3)对压型钢板墙体系的破坏模式进行了理论分析。结合破坏特征,分析了其剪切屈服破坏、局部剪切屈曲破坏和整体剪切屈曲破坏这三种破坏模式的区别和联系。并提出了两种基于现场拼装的压型钢板墙板型,可用于产业化生产制作。(4)在滞回曲线和骨架曲线简化计算模型的基础之上,提出了一种用于结构体系分析的简化支撑杆模型,并运用有限元分析软件OpenSees对所提出的的模型进行了分析验证。
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